鈦設(shè)備在海洋工程的應(yīng)用
目前,海洋工程用鈦已成為鈦民用應(yīng)用的主要領(lǐng)域之一。
海上石油開采設(shè)備主要包括采油平臺(tái)和附屬設(shè)備,附屬設(shè)備有原油冷卻器、升油管、泵、閥、接頭和夾具等。這些設(shè)備均與海水及原油中的硫化物、氨、氯等介質(zhì)接觸。由于鈦在這些介質(zhì)中具有優(yōu)異的耐蝕性,所以美國在70年代初就在其油田中使用了鈦制造的近海石油平臺(tái)支柱,同時(shí)用鈦制造了列管式換熱器和板式換熱器。美國在北海油田鉆井平臺(tái)上大約使用了100個(gè)鈦熱交換器。
早期的海水淡化裝置使用銅合金、碳素鋼等材料,因這些材料不耐海水腐蝕,生產(chǎn)效率低,很快被耐海水腐蝕性能優(yōu)異的鈦所代替。在海水淡化中,鈦的主要應(yīng)用是淡化裝置的加熱器傳熱管。日本一家公司為沙特建造日產(chǎn)淡水3萬噸的蒸餾法裝置10臺(tái),用鈦管3200噸,平均日產(chǎn)1萬噸的裝置,需用鈦107噸。我國的天津、山東等地均建有或在建海水淡化裝置。
鈦及其合金在船舶中的應(yīng)用十分廣泛,如船體結(jié)構(gòu)件、深海調(diào)查船及潛艇耐壓殼體、管道、閥、船舵、軸托架、配件、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置中的推進(jìn)器和推進(jìn)器軸、熱交換器、冷卻器、船殼聲吶導(dǎo)流罩等等。此外,鈦設(shè)備還用于海洋漁業(yè)、海洋熱能轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域,如日本在人工養(yǎng)殖技術(shù)中,大量使用了鈦金屬網(wǎng)和維持一定海水溫度的鈦管式熱交換器等;在海洋熱能轉(zhuǎn)換領(lǐng)域,美國、日本的溫差發(fā)電站的主要設(shè)備蒸發(fā)器、凝縮器及海水吸管、環(huán)路系統(tǒng)等都使用了鈦制設(shè)備,均取得了良好的效果。
在制藥工業(yè)的應(yīng)用
制藥生產(chǎn)過程中,設(shè)備接觸鹽酸、硝酸、醋酸、硫酸及其鹽類和有機(jī)溶劑等介質(zhì),設(shè)備腐蝕現(xiàn)象很嚴(yán)重。若經(jīng)常停產(chǎn)維修,則會(huì)影響生產(chǎn),況且,設(shè)備腐蝕產(chǎn)生污染還會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
制藥工業(yè)的氣流干燥裝置,包括管道、螺旋加料機(jī)、加熱器、旋風(fēng)分離器等設(shè)備,使用不銹鋼設(shè)備產(chǎn)生明顯的腐蝕,腐蝕產(chǎn)物中的鐵離子還有可能污染產(chǎn)品,使產(chǎn)品中的鐵含量超標(biāo),影響產(chǎn)品的質(zhì)量。選用腐蝕速率僅為0.0008~0.003mm/a的鈦材料可以解決鐵離子污染問題。鈦設(shè)備制造自動(dòng)化水平
我國鈦設(shè)備制造技術(shù)與發(fā)達(dá)國家之間的另一個(gè)重大差距是自動(dòng)化水平不高。國內(nèi)鈦設(shè)備專業(yè)廠的鈦的自動(dòng)切割、自動(dòng)焊接、數(shù)控鉆床等自動(dòng)化裝備還不能滿足專業(yè)化和大型化的要求。許多工業(yè)應(yīng)用的大型設(shè)備,必須依靠機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)工藝來實(shí)現(xiàn)。因此,我們應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)開發(fā)力度,努力提高生產(chǎn)效率,提高設(shè)備制造的自動(dòng)化水平,從而提高鈦設(shè)備的質(zhì)量。
鈦設(shè)備焊接水平
近年來,國外焊接技術(shù)水平發(fā)展很快,新型焊接設(shè)備、焊接技術(shù)不斷涌現(xiàn)。設(shè)備的焊縫質(zhì)量及勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅提高。而我國鈦設(shè)備制造企業(yè)在這方面存在明顯不足,我們應(yīng)該不斷地開發(fā)和應(yīng)用新型焊接設(shè)備,縮小與發(fā)達(dá)國家的差距。
鈦設(shè)備制造企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境水平
鈦是一種活性金屬,容易受到鐵離子、灰塵及其它污染物的污染。因此,鈦設(shè)備的生產(chǎn)要在潔凈廠房內(nèi)進(jìn)行。我國鈦設(shè)備企業(yè)雖然有了相對隔離的潔凈廠房,但在廠房內(nèi)的清潔程度、鐵污染的控制、專門成形設(shè)備和工具等方面與國外廠家仍有一定差距。國內(nèi)鈦設(shè)備專業(yè)廠家的廠房高度、起吊重量還不能滿足大型化的要求,普遍存在著鋼結(jié)構(gòu)和鈦部件同時(shí)施工等不合理的現(xiàn)象,這有可能對鈦設(shè)備的質(zhì)量產(chǎn)生影響。
鈦設(shè)備的推廣應(yīng)用及產(chǎn)品系列化
目前國內(nèi)許多企業(yè)在使用鈦設(shè)備時(shí),多考慮設(shè)備的一次性投資較高,因而,與國外企業(yè)相比,選用鈦材較少。我國鈦設(shè)備制造企業(yè)應(yīng)借鑒美國、日本等發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn),從壽命周期、強(qiáng)度等方面綜合分析,選用鈦材應(yīng)是十分理想的。因此,國內(nèi)鈦設(shè)備企業(yè)應(yīng)大力宣傳、推廣鈦設(shè)備的應(yīng)用,開發(fā)市場、推廣技術(shù)、擴(kuò)大應(yīng)用。我國許多鈦壓力容器、換熱器、泵、閥、風(fēng)機(jī)等已經(jīng)廣泛應(yīng)用,但沒有形成專門的產(chǎn)品系列。因此,要針對市場需求,加強(qiáng)鈦產(chǎn)品系列的標(biāo)準(zhǔn)化工作,提供相應(yīng)的各種系列的鈦產(chǎn)品。
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